應用
美國每年産生的核能居全世界首位，美國人消耗的電能中有20%來自于核能。如果按核能占總電能的百分比來看，法國則為全球第一。2006年的調查顯示，核能滿足了80%的法國電能需求。歐盟需要的30%的電能來自核反應。各國的核能政策均各有不同。
核能是一種儲量充足并被廣泛應用的能量來源，而且如果用它取代化石燃料來發電的話，溫室效應也會減輕。國際間正在進行對于改善核能安全性的研究，科學家們同時還在研究可控核聚變和核能的更多用途，比如說制氫(氫能也是一種被廣泛提倡的清潔能源)，海水淡化和大面積供熱。1979年的三哩島核洩漏事故和1986年的切爾諾貝利核事故使美國放緩了建造核能發電廠的步伐。
後來，核能在經濟與環境兩方面的益處使聯邦政府又開始重新考慮它。公衆也對核能很感興趣，不斷飙升的油價，核能發電廠安全性的提高和符合京都議定書規定的低溫室氣體排放量使一些有影響的環境保護論者開始注意核能。有一些核反應堆已處于建造當中，幾種新型核反應堆也在計劃之中。
關于核能的利用一直存在着争議，因為那些放射性核廢料會被無限期保存起來，這就有可能造成洩漏或爆炸，有些國家可能借用核能的名義來大量制造核武器。核能的擁護者說這些風險都是很小的，并且應用了更先進的科技的新型核反應堆會将風險進一步降低。他們還指出，與其它化石燃料發電廠相比，核能發電廠的安全記錄反而更好，核能産生的放射性廢料比燃燒煤産生的還少，并且核能可以持續獲得。
而核能的反對者，包括了大部分主要的環境保護組織，認為核能是一種不經濟，不合理且危險的能源(尤其是與可再生能源相比)，而且他們對新技術能否減低成本和風險也存在着争議。有些人擔心朝鮮及伊朗可能正在以民用核能的名義研制核武器。朝鮮已經承認擁有核武器，而伊朗則對此否認。
種類
現今正在運營的核反應堆可依裂變的方式區分為兩大類，各類中又可依控制裂變的手段區分為數個子類别：
①核裂變反應堆通過受控制的核裂變來獲取核能，所獲核能以熱量為形式從核燃料中釋出。
現行核電站所用的全為核裂變反應堆，這也是本段的主述内容。核裂變反應堆的輸出功率為可調。核裂變反應堆也可依世代分類，比如說第一、第二和第三代核反應堆。标準核反應堆都為壓水式核反應堆（PWR）。
快中子式核反應堆和熱中子式核反應堆的區别會在稍後講到。總體來說，快中子式反應堆産生的核廢料較少，其核廢料的半衰期也大大短于其它型式反應堆所産生的核廢料，但這種反應堆很難建造，運營成本也高。快中子式反應堆也可以當做增殖型核反應堆，而熱中子式核反應堆一般不能為此。
A.壓水式核反應堆(PWR)
這種反應堆完全以高壓水來冷卻并使中子減速（即使在溫度極高時也是這樣）。大部分正在運行的反應堆都屬于這一類。盡管在三哩島出事的反應堆就是這一種，一般仍認為這類反應堆最為安全可靠。這是一種熱中子式核反應堆。中國大陸秦山核電站一期工程、大亞灣核電站和台灣核三廠的反應堆為此型。
B.沸水式反應堆(BWR)
這些反應堆也以輕水作為冷卻劑和減速劑，但水壓較前一種稍低。正因如此，在這種反應堆内部，水是可以沸騰的，所以這種反應堆的熱效率較高，結構也更簡單，而且可能更安全。其缺點為，沸水會升高水壓，因此這些帶有放射性的水可能突然洩漏出來，。這種反應堆也占了運行的反應堆的一大部分。這是一種熱中子式核反應堆。台灣核一廠和核二廠兩座發電廠的反應堆為此型。
C.壓重水式核反應堆(PHWR)
這是由加拿大設計出來的一種反應堆，（也叫做CANDU），這種反應堆使用高壓重水來進行冷卻和減速。這種反應堆的核燃料不是裝在單一壓力艙中，而是裝在幾百個壓力管道中。這種反應堆使用天然鈾為核燃料，是一種熱中子式核反應堆。這種反應堆可以在輸出功率開到最大時添加核燃料，因此能高效利用核燃料（因為可作精确控制）。大部分壓重水式反應堆都位于加拿大，有一些出售到阿根廷、中國、印度（未加入防止核武器擴散條約）、巴基斯坦（未加入防止核武器擴散條約）、羅馬尼亞和韓國。印度也在它的第一次核試爆後運行了一些壓重水式核反應堆（一般被稱為“CANDU的變種”）。中國大陸秦山核電站三期工程的反應堆為此型。
D.石墨輕水型核反應堆（RBMK）
這是一種蘇聯的設計，它在輸出電力的同時還産生钚。這種反應堆用水來冷卻并用石墨來減速。RBMK型與壓重水型在某些方面具有相同之處，即可以在運行中補充核燃料，并且使用的都是壓力管。但是與壓重水型不同的是，這種反應堆不穩定，并且體積太大，無法裝置在外罩安全殼的建築物裡，這點很危險。RBMK型還有一些很重大的安全缺陷，盡管其中一些在切爾諾貝利核事故後被改正了。一般認為RBMK型是最危險的核反應堆型号之一。切爾諾貝利核電站擁有四台RBMK型反應堆。
E.氣冷式反應堆和高級氣冷式反應堆
這種反應堆使用石墨作為減速劑，并用二氧化碳作為冷卻劑。其工作溫度較壓水式反應堆更高，因此熱效率也更高。一部分正在運行的反應堆屬于這一類，大部分位于英國。老式的核電站（也就是Magnox式）已經或即将關閉。但高級氣冷式核反應堆還會繼續運行10至20年。這是一種熱中子式核反應堆。關閉這種核電站的費用很高，因其反應爐核心很大。
F.液态金屬式快速增殖核反應堆(LMFBR)
這種反應堆使用液态金屬作為冷卻劑，而完全不用減速劑，并且在發電的同時生産出比消耗量更多的核燃料。這種反應堆在效率上很接近壓水式反應堆，而且工作壓力不需太高，因為液态金屬即使在極高溫下也不需加壓。法國的超級鳳凰核電站和美國的費米-I核電站用的都是這種反應堆。1995年，日本的“文殊”核電站發生液态鈉洩漏，預計将會在2008年重新開始運行。這三個核電站都用到了液态鈉。這是一種快速中子式反應堆而不是熱中子式反應堆。液态金屬式反應堆分為兩種：
G.液态鉛式反應堆
這種反應堆使用液态鉛來作為冷卻劑，鉛不但是隔絕輻射的絕佳材料，還能承受很高的工作溫度。還有，鉛幾乎不吸收中子，所以在冷卻過程中損失的中子較少，冷卻劑也不會變成帶放射性。與鈉不同的是，鉛是惰性元素，所以發生事故的幾率也較小，但是，應用如此大量的鉛就不得不考慮毒性問題，而且清理起來也很麻煩。這種反應堆經常用的是鉛铋共熔合金。在這種情況下，铋會産生一些小的放射性問題，因為它會吸收少量中子，而且也比鉛更容易變得帶放射性。
H.液态鈉式反應堆
大部分液态金屬式反應堆都屬于這一種。鈉很容易獲得，而且還能防止腐蝕。但是，鈉遇水即劇烈爆炸，所以使用時一定要小心。雖然這樣，處理鈉爆炸并不比處理壓水式核反應堆中超高溫輕水的洩漏麻煩到哪裡去。
②放射性同位素溫差發電機通過被動的衰變來獲取熱量。
一些放射性同位素溫差發電機被用來驅動太空探測器（比如卡西尼-惠更斯号），蘇聯的一些燈塔，和某些心髒起搏器。這種發電機産生的熱會随着時間逐漸減少，其熱能通過溫差電效應轉換成電能。
工作原理
一般核電站的關鍵部分是：
核燃料
中子減速劑
冷卻劑
控制棒
壓力艙
反應爐中心緊急冷卻系統
反應堆保護系統
蒸汽發生器(沸水式反應堆中沒有這個)
安全殼建築
水泵
渦輪機
發電機
冷凝器
一般的熱電廠都有燃料供應來産生熱，比如說天然氣，煤或石油。對于核電廠來說，它需要的熱來自于核反應堆中的核裂變。當一個相當大的可裂變原子核（一般為鈾-235或钚-239）被一個中子轟擊時，它便分裂為兩個或更多個部分，同時釋放出能量和中子，這個過程就叫做核裂變。原子核釋放出的中子會繼續轟擊其它原子核。當這個鍊式反應被控制的時候，它釋放出的能量便可用來燒水，産生出的水蒸氣會驅動渦輪機，從而産生電能。需要記住的是，核爆炸中發生的是“不受控制的”鍊式反應，而核反應堆中的裂變速度無法達到核爆炸所需要的速度，這是因為商業用核燃料的濃度還不夠高。
鍊式反應被一些能夠吸收或減慢中子的材料控制着。在以鈾為核燃料的反應堆當中，中子需要被減慢速度，因為當慢速中子轟擊鈾-235原子核時是更容易發生裂變的。輕水反應堆使用普通水來減慢中子并進行冷卻。當水的溫度升高到一定程度時，它便達到了工作溫度，此時它的密度會降低，因此沒被它吸收的少量中子會被減得足夠慢，然後去引發新的裂變。負反饋将裂變速度保持在一定水平。
循環
核反應堆隻是核燃料循環中的一部分。整個循環從核燃料的開采開始。一般來說，鈾礦不是露天開采的條帶礦，就是原地開采的過濾型礦。在任意一種情況下，鈾礦石都會被提取出來，并被轉為穩定且緊密的形式（例如黃鈾餅），然後被送到處理工廠。在這裡，黃鈾餅會被轉化為六氟化鈾，之後會被提純。在這時，包含了0.7%以上鈾-235的提純鈾會被加工成各種形狀大小的燃料棒。被送到核電站後，這些燃料棒會在反應堆中呆上大約3年，在這3年中，它們會消耗自身包含的鈾的3%，在這之後，它們會被送到乏燃料水池，在這裡，核裂變中産生的一些半衰期短的同位素會衰變掉。在這裡呆上大約5年後，這些核燃料的放射性會降低到安全範圍之内，之後就會被裝進幹的儲藏容器永久儲藏，或被送到再處理工廠進行再處理。
來源
鈾是一種常見的化學元素，陸地上和海洋中的每個地方都存在着鈾。它就跟錫一樣常見，儲量比金高500倍。大部分種類的岩石和土壤都包含着鈾，盡管濃度極低。比較經濟的鈾儲藏地的鈾濃度至少為0.1%。以花費速度來算，地球上可被提取的鈾還可用50年。将鈾的價格提高一倍對核電站的運行成本不會有什麼影響，但可以使地球上可被提取的鈾能持續使用幾百年。在這種情況下，将鈾的價格提高一倍會将核電站的運行成本提高5%。但是，如果将天然氣的價格提高一倍，那麼天然氣的供應成本會提高60%。将煤的價格提高一倍會将煤的供應成本提高30%。
鈾的提純會産生出許多噸貧鈾(DU)，它包含了鈾-238和大多數鈾-235。鈾-238有幾種商業上的應用，比如說飛機制造，輻射防護，制造子彈和裝甲，因為它具有比鉛更高的的密度。有人擔心那些過度接觸鈾-238的人會得輻射病，這些人包括坦克乘員和在有大量貧鈾存在的地區居住的居民。
輕水反應堆遠遠沒有能充分利用核燃料，這造成了浪費。更有效的反應堆或再處理技術将會減少核廢料的數量，并且能更好地利用資源。
固體廢料
核電站産生的廢料太多，一台大型核反應堆每年會産生3立方米（25-30噸）的核廢料。這些核廢料中主要包含沒有發生裂變的鈾和大量锕系元素中的超鈾元素（大部分是钚和锔）。3%的核廢料是裂變産物。核廢料中的長半衰期成分為锕系元素（鈾，钚和锔），短半衰期成分為裂變産物。
核廢料具有強放射性，并且需要特别小心地控制。剛從核反應堆出來的核廢料可在不到一分鐘的時間内緻死。但是，核廢料的放射性會随着時間減少。40年後，它的放射性與剛從反應堆出來時相比，已經減少了99.9%，盡管它的放射性還是很危險。
核廢料的儲藏和處理是一個巨大的挑戰。由于核廢料具有放射性，它必須存放在具有輻射防護的水池中（乏燃料池），在這之後它一般會被送到幹燥的地窖或防輻射的幹燥容器中進行儲藏，直到它的輻射量降低到可以進行進一步處理的程度。由于核燃料種類的不同，這個過程通常要持續幾年到幾十年的時間。美國大多數的核廢料都在短期的儲藏地點，人們正在讨論建造永久儲藏地點。2003年，美國的核反應堆已經制造了49000噸核廢料。美國猶加山的地下儲藏室被提議成為永久的儲藏地點。根據美國環境保護總署的計算，大約經過10000年後，核廢料的放射性就會降低到安全範圍之内。參看核燃料循環。
核廢料的數量可以通過幾種方法來減少，其中核燃料再處理效果最為顯着。即使這樣，剩餘的核廢料如果不包含锕系元素，還會持續300年保持強放射性，如果包含锕系元素，則會持續幾千年保持強放射性。即使将核廢料中的锕系元素全部除去，并使用快速增殖反應堆通過嬗變将一些半衰期長的非锕系元素也除去，核廢料還是要在一百至幾百年内與外界隔絕，所以這是個長期的問題。次臨界反應堆和核聚變反應堆也可以減少核廢料需要被儲藏的時間。由于科技在飛速地發展，處理核廢料的最好方法是否為地下填埋已經出現了争議。核廢料在将來可能就是一種有用的資源。
再處理
再處理可以回收用過的核燃料中95%的鈾和钚，并将它們轉化為新的混合氧化物燃料。這也同時減少了核廢料的長期放射性，因為經過再處理後，剩餘核廢料中主要就是半衰期短的裂變産物，并且它的體積也減少了90%。民用核燃料産生的廢料的回收已經在英國，法國和（以前）俄羅斯大規模應用，中國也即将應用這項技術，印度也可能應用，日本應用此項技術的規模也在擴展中。伊朗已經宣布成功進行了核廢料的再處理，這就完善了它的核燃料循環，但是同時也招緻了美國和國際原子能機構的批評。與其它國家不同的是，美國在一段時間前是禁止核廢料再處理的；盡管這個政策已經被廢除，但是美國大部分使用後的核燃料都仍然在被當作廢料處理。
經濟因素
核電站的建造通常需要大量資金，但是它的運行和維護成本卻相當低（包括了核廢料再處理或進行填埋的全部費用）。
核能的反對者說，建造并運行核電站的費用加上核廢料再處理和關閉核電站的費用已經超出了在環境上獲得的利益。而核能的支持者說，核能是唯一一種将廢料處理的費用考慮到運行成本中的能源，化石燃料的價格相當低是因為化石燃料工業從不考慮廢料處理的問題。
英國皇家工程學院在2004年發表了一份關于英國核電站運營成本的報告。這份報告尤其關注的是間歇性能源與更可靠的能源之間成本的比較。報告說明，風能的價格為核能價格的兩倍。在碳價包含稅的前提下，使用煤，核能和天然氣發的電，價格為0.022-0.026英鎊/千瓦時，使用氣化煤的價格為0.032英鎊/千瓦時。當碳稅增加（最多為0.025英鎊）時，煤發電的價格就接近了向陸風發電（包含備用能源）的價格，為0.054英鎊/千瓦時，向海風發電的價格為0.072英鎊/千瓦時。
核電的價格為0.023英鎊/千瓦時。這個數字包括了核燃料再處理的費用。
資金
總體上來說，建造一座核電站的費用要比建造向外輸出同樣多功率的以煤或天然氣為燃料的發電廠的費用高很多。煤的價格遠遠高于核燃料的價格，而天然氣又遠比煤貴，所以說，如果不考慮建造費用的話，燒天然氣來發電是最貴的。但是，在建造核電站上投入資金的多少直接決定了核電站輸出電能的多少。建造核電站需要的資金占了總運營成本的70%（假設折現率為10%）。
許多國家中的電力市場自由化使核能變得不如從前有吸引力了。在此之前，一個壟斷性質的供電商可以保證供電直到幾十年以後的将來。私人供電公司面臨的是短期的合同和潛在的競争，所以它們喜歡低建造成本的發電廠，這樣就可以在短期内收回成本。
在許多國家中，建造核電站所需的執照，監管和認證經常會拖延核電站的竣工時間并增加建造成本。三哩島核洩漏事故後，美國政府頒布了一系列關于核電站的新标準。以煤和天然氣作燃料的發電廠不受這些标準限制，因為它們在建造時沒有利潤。但是，選址，獲得執照和建造這三步适用于所有将要建造的發電廠，這些步驟使得更新而更安全的設計對能源公司來說更有吸引力。
在日本和法國，建造核電站所需的獲得執照和認證的程序很簡潔，這也就使建造費用和時間大大地縮短了。在法國，政府使用一種與認證新型飛機相似的程序來認證一種核反應堆。這就是說，法國政府不去認證單個的反應堆，而是直接認可一大類反應堆，這就減少了新核電站的認證時間。美國法律也允許這種一次認證一類的做法，并且這種做法很快就要被應用。
為了鼓勵核能的發展，美國能源部(DOE)開展了核能2010年計劃，在這個計劃中，能源部會鼓勵一些感興趣的團體去采用法國式的認證程序，并且還會給予因認證拖延了時間而增加了建造成本的六家新核電站25%至50%的建造成本作為補貼。
補貼
核能的批評者說，在核能的支持者計算核能的費用時，他們經常忽略了政府給予核能工業的大量補助，這些補助被用于幫助核能工業的研究。但是，其它能源工業也收到了補助。化石燃料工業交的稅更少，并且不用為它們排放的溫室氣體支付賠償金。在許多國家中，可再生能源也在生産的過程中收到了補貼，并且在稅務方面還受到了特殊照顧。
核能的研究與發展(R&D)收到的補助要遠遠大于可再生能源和化石燃料R&D收到的補助多。但是，大部分這種現象都發生在日本和法國，在其它國家，可再生能源收到的補助最多。在美國，每年用于核裂變研究的資金已從1980年的21.79億美元減少到了2000年的3500萬美元。但是，為了重組整個核能工業，接下來建造的六個美國核反應堆将會收到與可再生能源同樣多的補助，并且它們還會收到由于等待認證而損失的錢的一部分作為補償。
根據美國能源部的說法，美國境内的核事故保險收到了普萊斯-安德森核工業補償法的補助。2005年7月，美國國會又将這台法律進行了擴展。在英國，1965年頒布的核設施建造法規定，核反應堆的事故由此反應堆的執照擁有者負責任。關于核損害民事責任的維也納公約确定了國際間關于核事故責任的處理方法。
其它
核電站在無其它能源可用的地區最有競争力，最為顯着的例子就是法國，它幾乎沒有化石燃料儲量。加拿大安大略省已經将它的水利資源運用到了極限，并且也幾乎沒有化石燃料儲藏，所以在那裡也有一些核電站。印度也在建造新的核電站。相反地，英國貿易與工業部不允許在英國建造新的核電站，因為與化石燃料相比，核能的單位成本太高。但是，英國政府的首席科學顧問戴維金說英國有必要再建造一個核電站。中國計劃建的核電站是最多的，因為它的經濟在飛速發展，并且國内也有許多能源計劃。
大多數新型的的天然氣發電廠都被用作用電高峰時期的備用發電廠。比天然氣發電廠規模大的核電廠和煤電廠無法快速改變輸出功率，這些電廠的角色隻是在平常時期供電。因為平常時期的用電漲幅不像高峰時期那麼大。一些新型反應堆，尤其是球床反應堆，是專為高峰時期用電而設計的。
在世界上任何一個地方建造核電站，無論這個核電站是舊式還是新式，都會遇到被當地居民反對的問題。經過三哩島和切爾諾貝利這兩個事故後，隻有很少數的城市會歡迎一個新的核反應堆，核處理工廠，核燃料運輸路線或試驗性核設施。許多城市都頒布了法規，禁止建造任何核設施。但是，美國境内一些已有核設施的地方卻在争搶着要更多核設施。核能的反對者總是以切爾諾貝利的事故為借口反對美國政府建造新的核反應堆。而事實是，美國60年前的核反應堆都比切爾諾貝利的反應堆安全。當被問到是否能在自己家後院建造一個切爾諾貝利式的反應堆時，大多數的人都會像預料中一樣反應。如果在清潔而可靠的球床式反應堆和冒着黑煙破壞環境的以煤或天然氣作燃料的熱電廠之間做出選擇的話，大多數的人都會做出聰明的決定。
擔心
事故
核能的反對者說，核反應堆的一個主要缺點就是它面臨着核事故和恐怖分子襲擊的威脅，這樣的話大量平民都會受到輻射線的照射。
核能的支持者說，在一個設計得很好的反應堆中，核洩漏的風險是非常小的，因為它的安全系統經過了精心的設計，并且核工業将核事故看得很嚴重，對它的關心程度遠比煤電廠和水電廠高。在大面積的範圍内造成了災難的切爾諾貝利核電站，實際上是結合了很危險的RBMK反應堆，安全殼建築物的缺乏，不精心的保養和安全規章的缺失的這樣一種産物。與西方使用的幾乎所有核反應堆不同的是，RBMK型反應堆的空隙率很高，這意味着一個零部件的失靈就會使反應堆産生越來越多的熱和射線，直到反應堆破裂為止。即使是在三哩島核洩漏事故這個蘇聯之外最嚴重的民用核設施的事故中，壓力容器和安全殼建築物也沒有破裂，隻是核反應堆的核心熔毀，向自然界釋放出了非常少量的射線（比生物圈放出的射線都要少）。
科學家們正在嘗試着改變核反應堆的設計，他們希望能通過這樣來減少核裂變反應堆出事故的風險；自動化和被動安全式的反應堆也正在研究中。未來可能出現的核聚變反應堆在理論上出事的風險是非常小的，因為反應堆中的核燃料隻夠反應約一分鐘時間，但是核裂變反應堆中儲藏的是夠用一年的核燃料。次臨界反應堆中從來不儲藏任何核燃料。
核能的反對者說他們擔心核廢料得不到足夠的防護，在恐怖分子襲擊時，這些核廢料可能會洩漏出來。他們引用了1999年發生在俄羅斯的一件事：幾名工人在販賣5克放射性物質時被抓獲，他們還引用了1993年同樣發生在俄羅斯的一件事：警方抓獲了正在販賣4.5克濃縮鈾的工人。從那以後，聯合國就開始努力讓世界各大國改善核設施的安全防護，從而阻止放射性物質落入恐怖分子之手。
有時為了保護運輸核材料的貨船會出動幾千名警察。其它能源的有關設施，比如說水電廠和天然氣運輸船，更容易受到事故和襲擊的威脅。但是，核能的支持者說核廢料已經得到了很好的防護，并且他們還說在全世界範圍内沒有一起民用核設施的事故與核廢料有關。他們還指出，美國核管理委員會和其它一些機構對核反應堆和核廢料儲藏設施強度的大量測試表明，它們可以承受與911襲擊事件規模大緻相等的恐怖襲擊。用完的核燃料通常位于核電站的“保護區”或用後核燃料的海運容器；偷取它來制作炸彈是極難的。用後的核燃料釋放出的射線足以快速地将任何接近它的恐怖分子殺死。
根據美國核管理委員會的研究，美國境内已經有20個州要求居住在核反應堆周圍10英裡内的居民在家中儲藏碘化鉀，這在嚴重的核事故發生時（雖然可能性非常小）是非常有用的。
影響健康
人類接觸到的大多數輻射都屬于自然界的背景輻射。背景輻射之外的那一部分，絕大多數都與醫療有關。一些複蓋了美國，加拿大和歐洲的大規模研究沒有發現任何表明居住在核反應堆周圍的居民癌症死亡率升高了的證據。舉例來說，1990年，美國國立衛生研究院中的美國國家癌症研究所(NCI)宣稱，在對16種癌症的死亡率進行了一項大規模研究後，他們認為居住在美國62座核電站周圍的居民癌症死亡率并不比其它地方高。這項研究同時發現，在新建了一座核電站後，當地兒童的白血病死亡率也沒有增長。這項研究是美國國家癌症研究所進行的規模最大的對癌症的研究，它一共在核電站周圍的居民中調查了900000個因癌症而死的人。
除了切爾諾貝利核事故的直接影響外，在烏克蘭和白俄羅斯的一些地方，土壤也含有放射性。由于這個原因，一個疏散區在切爾諾貝利核電站周圍被劃定了。
在2006年3月，安全檢查發現，美國境内的一些核電站一直有受了氚污染的水洩漏到土壤裡。（被核電站排放出來的水會通過廢水管道流進河裡，這時的廢水已經達到了排放标準。但是，通過向土壤中排放，隻有很少量的氚進入了飲用水供應系統。）伊利諾伊州的司法部長說，她要以六處這樣的洩漏為名控告Exelon公司，她要公司向周邊居民提供幹淨的自來水，盡管公司外的每個水井中的水都沒有超标。在進行了調查後，美國核管理委員會聲稱“這次檢查确認了公衆的健康和安全沒有受到有害影響，并且公衆接觸的照射劑量與美國核管理委員會的标準相比是非常低的。”但是，美國核管理委員會主席說：“他們需要修複它。”
核武器
核能的反對者指出，核技術經常是軍民兩用性質的，民用核計劃中用到的材料和技術都可以用于發展核武器。能夠防止核擴散是核反應堆的主要設計指标之一。
在大多數國家中，軍用和民用的核技術經常與該國的核能力一起被提及。比如說，在美國，能源部的首要目标是“增強美國的公民，經濟和能源的安全性；為了達到此目标，還要鼓勵科學上和技術上的創新；并且消除公民對于核武器的恐懼。”
大部分核反應堆中的濃縮鈾的濃度對于制造核彈來說太低。大多數核反應堆使用的是濃度為4%的濃縮鈾；原子彈小男孩用的是80%的濃縮鈾；雖然低濃度的濃縮鈾也可以用來制造原子彈，但是濃度的下降會使炸彈的最小尺寸變得出奇的大，這是很不切實際的。但是，用來為發電制造濃縮鈾的工廠和技術也可以制造核彈所需的高純度濃縮鈾。
另外，核反應堆在工作時制造出的钚，如果在再處理時進行濃縮的話，也是可以用來制造核彈的。雖然在一般核反應堆的核燃料循環中制造出來的钚中，钚-240的低濃度使它沒有成為制造武器的理想材料，但是還是可以由它制造出有用的武器。如果一個核反應堆所在的核燃料循環非常短，那麼具有武器級濃度的钚就可以被制造出來。但是，在許多反應堆中進行這種活動是很難掩人耳目的，因為用民用核反應堆來制造核武器需要經常關閉核反應堆來添加核燃料，而這在衛星圖片上是清晰可見的。
大部分人都相信印度和巴基斯坦在它們的核能計劃中使用了CANDU核反應堆來為核武器制造可裂變材料，但是，這不是完全正确的。加拿大（提供了40MW的試驗型核反應堆）和美國（提供了21噸重水）都向印度提供了開展核武器計劃所需要的技術。由于國際間并沒有規定一國該怎樣使用從他國得到的核技術，因此印度可以用這些技術來制造核武器。巴基斯坦被相信在一個自主的濃縮計劃中為它的核武器制造出了裂變材料。
為了預防核武器的擴散，國際原子能機構在1968年通過并實施了防止核武器擴散條約(NPT)，條約規定簽約國對于核技術必須采取保護措施。簽約國被要求向國際原子能機構報告它們擁有的核材料的種類和位置。簽約國還同意，為了能進入國際核市場，它們允許國際原子能機構派出調查員和監督員來确認它們關于核材料的報告，并且對它們的核材料進行檢查。
有些國家以前沒有簽署這項條約，并且有能力使用國際間援助的核技術（經常為民用）來發展核武器（印度，巴基斯坦，以色列和南非）。南非後來也成為了防止核武器擴散條約的簽約國，它是世界上唯一已知發展了核武器并被證實将其銷毀了的國家。在那些簽署了這項條約并通過海運收到了一些零星的核材料的國家中，許多國家已經宣稱或已被指責嘗試着使用應為民用的核電站來發展武器，比如說伊朗和朝鮮。
一些新的技術，比如說SSTAR，可能通過密封的核反應堆，有限的獨立式核燃料供應和對于人為幹涉的管制來降低核武器擴散的風險。
在擴展核能的用途時，一個可能的障礙是鈾礦石的儲量限度，這在建造和運行增殖核反應堆時是必需的。但是，以消耗速度來算，地球上還有足夠的鈾—“總的說來，能供我們開采的鈾儲量還能用幾百（最高1000）年，即使使用标準的反應堆。”在卡特總統的領導班子對核燃料再處理下了禁令之後，美國境内的增殖反應堆全部被關閉了，對核燃料再處理下禁令是因為在再處理的過程中，武器級核材料擴散的風險是無法為人所接受的。
一些核能的支持者對于核武器擴散的風險可能是國際間預防“不民主”的發展中國家獲得任何核技術的原因之一表示同意，但是他們說“民主”的發達國家沒有任何理由關閉位于它們境内的核電站，尤其因為“民主國家”之間“不會挑起戰争”。
核能的支持者還說，核能與其它一些能源相似，能持續以同樣的價格持續地供電，還不會讓國與國之間争搶能源，而國際間對于能源的争搶可能會導緻戰争。
2006年2月，美國宣布了它的一項新措施，即全球核能源合作計劃。在這項計劃中，國際間會合作使用一種能夠防止核擴散的核燃料再處理方法，同時也使發展中國家能夠發展核能計劃。
環境影響
空氣
無放射性的水蒸氣是核電站在運行時釋放出來的主要排洩物。核裂變會産生一些氣體，比如說碘-131和氙-133。這些氣體主要會被封在燃料棒中，但是在假定的事故中，會有少量氣體被釋放到冷卻劑中。化學物品控制系統會将放射性氣體隔離，這些氣體需要被存放很長時間（半衰期的幾倍），直到它們變的安全。碘-131和氙-133的半衰期分别為8.0天和5.2天，因此它們需要被儲藏好幾個月的時間。
核能發電不直接産生二氧化硫，氮氧化物，汞或其它與化石燃料的燃燒有關的污染物。（僅在美國，每年就有許多人因為燃燒化石燃料産生的污染物而死去）。它也不直接産生二氧化碳，這使一些環境保護者通過支持對核能的依靠來減少溫室氣體的排洩（溫室氣體造成了全球變暖）。
為了生産核燃料，礦石需要被采集并被處理。這個過程不是直接使用柴油或汽油機，就是使用電網提供的電，而這些電可能是通過燃燒化石燃料産生的。核燃料循環分析評價這個過程消耗的能量（以今天的混合能源來算）并進行計算，它要計算的是在核電站的整個壽命中，減少的二氧化碳排放量（與核電站供電多少有關）與排放出的二氧化碳數量（與核電站的建造和核燃料的獲得有關）之比。
一些循環分析表明，核電站每發一千瓦時的電與風能每發一千瓦時的電，排放量相似。2001-2005年的一個循環分析發現，根據核燃料中鈾濃度的不同，核電站每發一千瓦時的電排放的二氧化碳的量為天然氣發電廠每發一千瓦時的電排放的二氧化碳的量的20%到120%。2003年，世界核材料協會對這個循環分析進行了批評，并且在2006年進行了一個自己的循環分析，推翻了它的結論。
2006年，英國政府的可持續發展委員會總結說，如果英國的核電能力再增加一倍，那麼到了2035年，英國全國的二氧化碳排放量将會減少8%。英國的目标是在2050年時将溫室氣體的排放量減少60%。與2006年一樣的是，英國政府也公布了自己的研究結果。
廢熱
核反應堆需要冷卻，典型的是用水來冷卻（有時不是直接的）。使用水來将能量從一個熱源帶走，需要一個冷源，這個過程叫做蘭金循環（Rankinecycle）。能通過蘭金循環來轉化為能量的熱是有限度的。多餘的熱量需要當作廢熱來排放掉，這時就需要冷卻水了。河流是最常用的冷卻水來源，也是廢熱的排放地點。廢水的溫度必須受到限制，否則會将河中的魚殺死；生物圈中比一般水溫度高的熱水是一個潛在的長期隐患。在大多數新的核電站中，這個問題被冷卻塔解決了。廢水對于所有的傳統供電廠，包括煤，石油和天然氣供電廠都是一個問題，因為它們都靠着蘭金循環來産生能量。這四種供電廠隻是在熱源上有所不同。
對于限制廢氣溫度的需求也會限制住發電能力。在極熱的天氣中，用電量是最高的，但是這時核電站的發電量卻可能會下降，因為核電站中冷卻水的溫度會變得更高，這樣它的冷卻效率就會降低。在改進核電站的設計時，工程師們會考慮到這點，因為冷卻能力的增加會讓建造資金也增加。
裝置
利用原子核反應堆中核燃料裂變反應産生的熱能轉變成動力的整套設備。它包括核反應堆、動力産生系統以及安全保障和控制系統。由于核燃料有強烈的輻射性。因此，核動力裝置的安全保障是個極為重要的問題.一般，從設計到運行，各國都有嚴格的質量保證和控制标準。
集團名單
美國核協會(美國)
Areva(阿海琺)(法國)
加拿大原子能公司(加拿大)
美國能源部(美國)
埃及原子能管理局
法國電力公司(法國)
EnergoAtom(烏克蘭)
歐洲原子能共同體(歐洲)
印度原子能委員會(印度)
國際原子能機構(IAEA)
哈薩克斯坦國家原子能公司(哈薩克斯坦)
俄羅斯原子能部(俄羅斯)
阿根廷原子能委員會(阿根廷)
美國核能研究所(美國)
巴基斯坦原子能委員會(巴基斯坦)
英國原子能管理局(英國)
世界核協會(國際)
中國原子能工業有限公司(中國)
中國原子能科學研究院(中國)
中國國家原子能機構(中國)
背景
自從地球上第一次出現人類以來，人類為了求得自身的生存和發展，一直在為擴大能源，提高自己駕馭大自然的能力而鬥争。為此，人們曾經利用過大自然所給予的各種動力資源，從最初依靠自己的體力，發展到利用畜力、水力、風力和木材、煤炭、石油、天然氣等等。
但由于人口的不斷增加(大約每秒鐘增加一人)，生活對能源的需求仍将不斷擴大。按保守的估計，即保持原有的耗能水平，那麼煤的開采隻能維持200年，而石油和天然氣則更短，為50年左右。為此，世界上許多國家，特别是那些動力資源貧乏的那些國家，都在尋找開發新能源的途徑。而1939年巨大的核裂變能的發現，立即引起了各國能源專家的重視。
中國現狀
根據世界核協會的報道，中國有5座電站正在建設，6座列入計劃，19座正在籌劃。到2020年，中國的國家核動力自力更生開發領導集團希望投入運轉的裝備能力達到40GW和正在建設的裝備能力在18GW。就是說在今後15年新建30座核電站，這将使中國在核動力增長方面居世界首位。
5月19日下午，位于江蘇省連雲港市的田灣核電站7、8号機組和遼甯省葫蘆島市的徐大堡核電站3、4号機組正式開工。
業内人士表示，此次核電項目開工對于改善地方能源結構，優化能源布局，保證電網安全及能源供應安全，促進地方高質量發展意義重大。同時，将為我國實現碳達峰、碳中和目标做出重要貢獻，并為進一步深化中俄新時代全面戰略協作夥伴關系提供強勁動力。
中俄能源合作的又一碩果
“田灣、徐大堡4台核電機組如期開工建設，體現了中俄在高端裝備制造和科技創新領域合作的高水平，在中俄核能合作的曆史進程中具有标志性意義。”國家能源局局長章建華指出。
“核能合作是中俄傳統優先合作領域，也是中俄新時代全面戰略協作夥伴關系的重要組成部分。”章建華表示，中俄核電大項目合作始于上世紀九十年代。田灣核電站1至4号機組都是中俄能源合作成果。
核能合作是中俄能源合作的一個縮影。2020年，中俄雙方克服疫情影響，實現了能源貿易大幅增長。
“從能源全品種來看，俄羅斯繼續居我國第一大能源貿易夥伴。中俄兩國在重大項目合作、工程服務合作、技術标準合作以及能源産業金融一體化合作等方面均取得了積極成效。”章建華說，事實證明，中俄能源合作經得起考驗，富有韌性和潛力。章建華對中俄能源的合作前景充滿信心。
今年是《中俄睦鄰友好合作條約》簽署20周年。中國上合組織研究中心秘書長鄧浩說，此次合作項目的開工有利于進一步促進中俄雙方的經貿合作，增強雙方貿易互補性，夯實雙方關系的物質基礎。
推動我國核能事業發展
“中俄核能合作是全球核電發展低潮中的一抹亮色。”國務院發展研究中心資源與環境政策研究所能源政策研究室主任洪濤表示，從産業方面看，該項目的落地為保持中國核電建造産業鍊提供了穩定性，也有利于提振全球核能國際合作的信心。
洪濤表示，一次批量新建4台核電機組，從全球看也是單位時間内最大規模、投資密度很高的項目，這也證明中國是全球核電最大的潛在市場。在當前國際形勢下，中國在探索和開啟新的核能國際合作形式。中俄此次核能合作，就是新形勢下的新實踐。
專家認為，核電可實現長期穩定、安全可靠的大規模能源供給。在我國東部沿海地區新建先進核電，可以增加電力需求高負荷地區的低碳電力供應，緩解周邊地區的清潔供電壓力。
同時，核電具有科技含量高、投資規模大、生态效益好、産業帶動和經濟拉動作用強等顯著優勢。核電産業鍊條較長，核電建設與運行對多個關聯産業形成了直接和間接拉動，在促進地方和區域經濟增長、拉動裝備制造業與服務業發展、創造就業等方面貢獻明顯。
以徐大堡核電項目為例，項目對遼甯裝備制造産業鍊貢獻将超過400億元；僅項目2台機組建設期間，将創造數萬個就業崗位；2台機組投運後，将為東北振興戰略深入推進和遼甯省經濟社會發展注入強大動力。
能源低碳轉型邁出的一大步
4台機組建成投産後，年發電量将達到376億千瓦時，相當于每年減少二氧化碳排放3068萬噸。
“核能具有清潔高效的特點，将為中國實現碳達峰、碳中和目标提供有力支撐。雙方共謀能源綠色發展，充分體現了負責任大國的有力擔當。合力推動全球綠色低碳轉型，中俄核能合作前景廣闊。”章建華說。
為做好碳達峰、碳中和相關工作，今年政府工作報告提出在确保安全的前提下積極有序發展核電。
專家表示，中國已經明确了碳達峰、碳中和目标，4台機組開工也表明中國積極應對氣候變化、堅定綠色發展的決心，并且在一步步朝着降碳的目标邁進，為應對氣候變化做出中國貢獻。
